[发明专利]聚酰亚胺薄膜的制备方法及聚酰亚胺薄膜

说明书

一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法，其中聚酰亚胺薄膜制备方法包含以下步骤：S1：制备导热填料分散液，将经第一硅烷偶联剂处理的粘土和经第二硅烷偶联剂处理的纳米级无机填料在溶剂中混合形成导热填料分散液，所述粘土的粒径为微米级；S2：在导热填料分散液中加入二胺单体和二酐单体，生成聚酰胺酸树脂溶液；所述导热填料分散液在所述聚酰胺酸树脂溶液中形成具有三维网络结构的导热填料结构；S3：将聚酰胺酸树脂溶液流延，通过亚胺化及双向拉伸得到聚酰亚胺薄膜。通过微米级的粘土及纳米级的无机填料在聚酰亚胺薄膜中形成具有三维网络结构的导热填料结构，使得聚酰亚胺薄膜保持力学性能，降低了薄膜的热膨胀系数，并提高了其导热性能。

技术领域

本申请涉及电子信息产品技术领域，特别是指一种聚酰亚胺薄膜的制备方法及聚酰亚胺薄膜。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

随着电子信息产业的迅猛发展，电子设备的高集成、高密度及高速化使得电路或芯片在极小的有限空间内迅速积聚热量，能否及时散热成为影响元器件使用寿命、运行稳定及安全性能的关键。

聚酰亚胺(PI)具有优异的热稳定性、电气绝缘性及机械性能，被广泛应用于微电子、轨道交通、航空航天等领域。然而传统PI膜的导热系数仅0.16W/(m·K)左右，几乎为热的绝缘体，应用于微电子器件中容易出现电路过热的现象，影响元器件和集成电路的稳定性，为了满足元器件的日益增长的绝缘导热需求，急需寻求一种高导热聚酰亚胺薄膜在保持其良好的综合性能的同时能够迅速高效地将元器件产生的热量传递和释放出去，保证电子元器件的运行稳定和延长其使用寿命。

在聚酰亚胺薄膜中填充无机填料是提高其导热性的有效方法，但存在的问题在于：若采用粒径较大的微米级填料填充，工艺上容易实现，得到的聚酰亚胺薄膜导热性能会提高，但制备得到的薄膜表面粗糙，且力学、热学性能会下降；若采用纳米级填料填充，容易出现颗粒团聚的现象，会影响薄膜的力学、热学性能，不利于推广应用。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种改进的聚酰亚胺薄膜的制备方法。

本申请提供的技术方案为：

一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，包含以下步骤：

S1：制备导热填料分散液，将经第一硅烷偶联剂处理的粘土和经第二硅烷偶联剂处理的纳米级无机填料在溶剂中混合形成导热填料分散液，所述粘土的粒径为微米级；

S2：在导热填料分散液中加入二胺单体和二酐单体，生成聚酰胺酸树脂溶液；所述导热填料分散液在所述聚酰胺酸树脂溶液中形成具有三维网络结构的导热填料结构；

S3：将聚酰胺酸树脂溶液进行流延，通过亚胺化及双向拉伸得到聚酰亚胺薄膜。

在本申请的一些实施例中，所述粘土包括蒙脱土、云母、锂蒙脱土中的至少一种，所述粘土的粒径＜15μm。

在本申请的一些实施例中，所述纳米级无机填料包括氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化硼、氧化锌、氮化铝和氮化硼中的至少一种，所述纳米级无机填料的粒径＜500nm。

在本申请的一些实施例中，所述溶剂包括N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，所述粘土与所述纳米级无机填料的质量比范围为10:90～40:60。

在本申请的一些实施例中，所述二胺单体包括对苯二胺、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯甲酮及3,4'-二氨基二苯醚中的至少一种。